search query: @keyword toteutettavuus / total: 7
reference: 4 / 7
« previous | next »
Author:Heikkilä, Tommi Kalevi
Title:Jäissäkulkevan aluksen keulahuuhtelujärjestelmän kehittäminen
Development of a bow wash system for an ice going vessel
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:81 + [30]      Language:   fin
Department/School:Sovelletun mekaniikan laitos
Main subject:Laivanrakennusoppi   (Kul-24)
Supervisor:Kujala, Pentti
Instructor:Laukia, Kari
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  3934   | Archive
Keywords:bow wash
bow thruster
channel resistance
model test
tanker
power estimation
feasibility
keulahuuhtelu
työntölaite
rännivastus
mallikoe
tankkeri
tehonarviointi
toteutettavuus
Abstract (eng): Vessel's channel resistance has become an important factor in determining vessel's ice class after the year 2003, when the propulsion power requirement of Finnish-Swedish ice class rules started to be defined by the channel resistance.
Due to the present day high fuel oil costs and due to the emission restrictions in near future, it is important to try to improve the fuel economy of ships.

The aim of this master's thesis is to research the technical-and economic feasibility of a bow wash system concept for an ice going vessel.
The system has been patented by Aker Arctic.
The technical feasibility is determined by researching the suitability of different commercial solutions for the requirements of the bow wash system.
The second objective for the technical feasibility study is to determine the required power for the bow wash system through model tests.
The economic feasibility of the system is evaluated by the repayment time, which is determined by assessing the difference of purchase prices and achievable fuel oil cost savings.
The system is applied to an Aframax class tanker.

From the executed model tests it can be seen, that the required power for the system is 1500 kW.
With this amount of power a 15 % reduction of channel resistance for the applied vessel type in 1,4 m thick channel has been observed.
Even larger reduction could be achieved, if a more powerful system was used, but this phenomenon could not be verified with the model tests.
From the results of the model tests, it can also be seen, that the efficiency of the system improves, if the diameter of the water stream outlet is enlarged.
The benefits in fuel oil costs vary between 10 000 and 300 000 Euros, according to variations in severity of the winter and route of the vessel.
Therefore the calculated repayment times for the initial investment vary between two and five years.
The severity of the winter is the factor, which defines the length of the repayment time.
The effect of the two studied route alternatives is considerably lesser, even though the length of route travelled in ice conditions is noticeably longer in the other route alternative.

As a result, the most suitable system configuration for the bow wash system is presented by implementing a commonly used product development method, where the important functional sections are valued and a score is given according to their characteristics.
The valued sections include repayment time, operative functionality and usability in modernization cases.
Additionally the needs for further development of the system, which have arisen during this thesis project, are presented.
Abstract (fin): Laivan rännivastus on muodostunut tärkeäksi seikaksi määritettäessä laivan jääluokkaa vuoden 2003 jälkeen, jolloin suomalais-ruotsalaisten jääsääntöjen tehovaatimus alettiin määrittää rännivastuksen kautta.
Nykyisten korkeiden polttoainekustannusten aikana ja tulevien päästörajoitusten myötä, on tärkeää pyrkiä parantamaan laivojen polttoainetaloudellisuutta.

Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia Aker Arcticin patentoiman jäissäkulkevan aluksen keulahuuhtelujärjestelmän teknisiä ja taloudellisia toteutusmahdollisuuksia.
Teknisten toteutusmahdollisuuksien tutkimisella pyritään ensin selvittämään erilaisten kaupallisten pohjaratkaisujen soveltuminen keulahuuhtelujärjestelmän tarpeisiin.
Toisena teknisen tarkastelun tavoitteena on määrittää mallikokeiden avulla laitteiston tarvitsema teho, jolla saavutetaan riittävä hyöty rännivastuksen vähenemisen muodossa.
Järjestelmän taloudellista puolta arvioidaan laitteistoratkaisujen hankintahinnoista ja laitteiston käytöllä saavutettavasta polttoainekustannusten vuotuisesta vähentymisestä määritettävällä investoinnin takaisinmaksuajalla.
Laitteiston sovelluskohteeksi on valittu Aframax -luokan tankkeri.

Suoritettujen mallikokeiden perusteella voidaan todeta, että riittävä teho laitteistolle on 1500 kW.
Tällä teholla saadaan 1,4 metrin paksuisessa rännissä aikaan 15 prosentin vähennys sovelluskohteen jäävastukseen.
Suurempitehoisella laitteistolla voitaisiin saavuttaa vielä merkittävämpää vähennystä, mutta tätä ilmiota ei onnistuttu mallikokeilla todentamaan.
Kokeista ilmeni myös, että laitteiston hyötysuhde paranee, mikäli vesisuihkun ulostuloaukon halkaisijaa suurennetaan.
Polttoainekustannusten väheneminen vaihtelee leudon ja ankaran talven olosuhteissa tarkasteltuna, reitistä riippuen, 10 000 ja 300 000 euron välillä.
Tutkittujen laitteistoratkaisujen takaisinmaksuajat vaihtelevat näin ollen kahden ja viiden vuoden välillä.
Talven ankaruus on vertailussa merkitsevä tekijä, joka määrittää takaisinmaksuajan pituuden.
Tutkituilla kaksilla reittivaihtoehdoilla on havaittavissa huomattavasti pienempi vaikutus takaisinmaksuaikaan, vaikka jäissä kuljettu matka onkin toisella reitillä huomattavasti pidempi.

Työn tuloksena esitetään sopivin laitteistoratkaisu keulahuuhtelujärjestelmälle tuotekehityksessä yleisesti käytettävällä, laitteiston toiminnan kannalta tärkeiden osa-alueiden, arvotus- ja pisteytysmenetelmällä arvioituna.
Arvostellut pääosa-alueet ovat takaisinmaksuaika, operatiivinen toimivuus ja laitteistoratkaisun hyödyntämismahdollisuudet modernisaatiotapauksissa.
Lisaksi esitetään kehitystyön aikana ilmenneet keulahuuhtelujärjestelmän jatkokehitystarpeet, joita ei tämän diplomityön puitteissa ehditty tutkia.
ED:2012-12-04
INSSI record number: 45681
+ add basket
« previous | next »
INSSI